ឧទាហរណ៍នៃសំណួរពិភាក្សាអំពីទែរម៉ូគីមី
Pendahuluan
ទែរម៉ូគីមីវិទ្យា គឺជាសាខាមួយនៃគីមីវិទ្យា ដែលសិក្សាពីទំនាក់ទំនងរវាងប្រតិកម្មគីមី និងការប្រែប្រួលថាមពល ជាពិសេសក្នុងទម្រង់ជាកំដៅ។ វាគឺជាប្រធានបទសំខាន់មួយនៅក្នុងគីមីវិទ្យារូបវន្ត ពីព្រោះវាជួយយើងឱ្យយល់អំពីរបៀបដែលថាមពលត្រូវបានផ្ទេរ និងបំលែងកំឡុងពេលប្រតិកម្មគីមី។ នៅក្នុងអត្ថបទនេះ យើងនឹងពិភាក្សាអំពីបញ្ហាឧទាហរណ៍ទែរម៉ូគីមីវិទ្យាមួយចំនួន ដើម្បីជួយបញ្ជាក់អំពីគោលគំនិតទាំងនេះ។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 1: ការប្រែប្រួលអង់តាល់ពីនៃចំហេះ
សំណួរ៖
អង់តាល់ពីនៃចំហេះ (ΔHc) នៃអេតាណុល (C2H5OH) គឺ -1367 kJ/mol។ ចូរកំណត់បរិមាណថាមពលដែលបញ្ចេញនៅពេលដែលអេតាណុល 2 ម៉ូលត្រូវបានឆេះទាំងស្រុង!
ប៉េបាហាសាន៖
ការប្រែប្រួលអង់តាល់ពីនៃចំហេះ (ΔHc) គឺជាថាមពលដែលបញ្ចេញនៅពេលដែលសារធាតុមួយម៉ូលត្រូវបានឆេះទាំងស្រុងនៅក្នុងអុកស៊ីសែន។ ចំពោះអេតាណុល ΔHc = -1367 kJ/mol។
ប្រសិនបើអេតាណុល 2 ម៉ូលត្រូវបានដុត បរិមាណថាមពលដែលបញ្ចេញគឺ៖
\[ \text{ការបញ្ចេញថាមពល} = 2 \, \text{mol} \times (-1367 \, \text{kJ/mol}) \]
ថាមពលបញ្ចេញ = -២៧៣៤គីឡូជូល
ដូច្នេះ នៅពេលដែលអេតាណុល 2 ម៉ូលត្រូវបានឆេះទាំងស្រុង ថាមពលដែលបញ្ចេញគឺ -2734 kJ។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 2: ការគណនាអង់តាល់ពីប្រតិកម្មពីទិន្នន័យអង់តាល់ពីការបង្កើត
សំណួរ៖
ប្រើទិន្នន័យអង់តាល់ពីស្តង់ដារនៃការបង្កើតខាងក្រោម ដើម្បីគណនាអង់តាល់ពីប្រតិកម្មនៃការបង្កើតចំហាយទឹក៖
– \(\Delta H_{\text{f}}^{\circ}(\text{H}_2(g)) = 0 \, \text{kJ/mol}\)
– \(\Delta H_{\text{f}}^{\circ}(\text{O}_2(g)) = 0 \, \text{kJ/mol}\)
– \(\Delta H_{\text{f}}^{\circ}(\text{H}_2\text{O}(g)) = -២៤១.៨ \, \text{kJ/mol}\)
ប្រតិកម្ម៖
\[ \text{H}_2(g) + \frac{1}{2}\text{O}_2(g) \rightarrow \text{H}_2\text{O}(g) \]
ប៉េបាហាសាន៖
អង់តាល់ពីប្រតិកម្ម (\(\Delta H_{\text{rxn}}\)) អាចត្រូវបានគណនាដោយប្រើអង់តាល់ពីស្តង់ដារនៃការបង្កើត (\(\Delta H_{\text{f}}^{\circ}\)) ជាមួយនឹងរូបមន្ត៖
\[ \Delta H_{\text{rxn}} = \Sigma \Delta H_{\text{f}}^{\circ} \text{product} – \Sigma \Delta H_{\text{f}}^{\circ} \text{សារធាតុប្រតិកម្ម} \]
ចំពោះប្រតិកម្មនេះ៖
\[ \Delta H_{\text{rxn}} = \Delta H_{\text{f}}^{\circ}(\text{H}_2\text{O}(g)) – \left[ \Delta H_{\text{f}}^{\circ}(\text{H}_2(g)) + \frac{1}{2} \Delta H_{\text{f}}^{\circ}(\text{O}_2(g)) \right] \]
បញ្ចូលតម្លៃអង់តាល់ពីនៃការបង្កើត៖
\[ \Delta H_{\text{rxn}} = -២៤១.៨ \, \text{kJ/mol} – \left[០ + \frac{១}{២} \ដង ០ \right] \]
\[ \Delta H_{\text{rxn}} = -២៤១.៨ \, \text{kJ/mol} \]
ដូច្នេះ អង់តាល់ពីប្រតិកម្មសម្រាប់ការបង្កើតចំហាយទឹកគឺ -241.8 kJ/mol។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 3: ច្បាប់របស់ហែស
សំណួរ៖
កំណត់ការប្រែប្រួលអង់តាល់ពី (\(\Delta H\)) សម្រាប់ប្រតិកម្មដូចខាងក្រោម៖
\[ \text{C(s)} + \frac{1}{2}\text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO(g)} \]
ប្រើប្រាស់ទិន្នន័យដូចខាងក្រោម៖
១. \(\text{C(s)} + \text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) \, \Delta H = -៣៩៣.៥ \, \text{kJ}\)
២. \(\text{CO(g)} + \frac{1}{2}\text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) \, \Delta H = -២៨៣.០ \, \text{kJ}\)
ប៉េបាហាសាន៖
សូមប្រើច្បាប់របស់ហែស ដែលចែងថា ប្រសិនបើប្រតិកម្មគីមីមួយអាចត្រូវបានបង្ហាញជាផលបូកនៃប្រតិកម្មជាច្រើនទៀត នោះការប្រែប្រួលអង់តាល់ពីនៃប្រតិកម្មទាំងមូលគឺជាផលបូកនៃការប្រែប្រួលអង់តាល់ពីនៃប្រតិកម្មទាំងនោះ។
ជំហានទី 1: សរសេរប្រតិកម្មដែលត្រូវការបញ្ច្រាស់ ឬផ្លាស់ប្តូរដើម្បីផ្គូផ្គងនឹងប្រតិកម្មគោលដៅ:
– ប្រតិកម្ម (1): \(\text{C(s)} + \text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) \, \Delta H = -393.5 \, \text{kJ}\)
– ប្រតិកម្ម (2): \(\text{CO(g)} + \frac{1}{2}\text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) \, \Delta H = -283.0 \, \text{kJ}\)
ជំហានទី 2: បញ្ច្រាសប្រតិកម្ម (2) ហើយផ្លាស់ប្តូរសញ្ញានៃ \(\Delta H\):
\[ \text{CO}_2(g) \rightarrow \text{CO(g)} + \frac{1}{2}\text{O}_2(g) \, \Delta H = 283.0 \, \text{kJ} \]
ជំហានទី 3: បន្ថែមប្រតិកម្ម (1) និងប្រតិកម្មបញ្ច្រាស (2):
\[ \text{C(s)} + \text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) \, \Delta H = -393.5 \, \text{kJ} \]
\[ \text{CO}_2(g) \rightarrow \text{CO(g)} + \frac{1}{2}\text{O}_2(g) \, \Delta H = 283.0 \, \text{kJ} \]
ជំហានទី 4: បន្ថែមប្រតិកម្មទាំងពីរ៖
\[ \text{C(s)} + \text{O}_2(g) + \text{CO}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) + \text{CO(g)} + \frac{1}{2}\text{O}_2(g) \]
ការធ្វើឱ្យសាមញ្ញនាំឱ្យមាន៖
\[ \text{C(s)} + \frac{1}{2} \text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO(g)} \]
ការប្រែប្រួលអង់តាល់ពីសរុប (\(\Delta H\)):
\[ \Delta H = -393.5 \, \text{kJ} + 283.0 \, \text{kJ} = -110.5 \, \text{kJ} \]
ដូច្នេះ ការប្រែប្រួលអង់តាល់ពីសម្រាប់ប្រតិកម្មគឺ -110.5 kJ។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 4: កាឡូរីម៉ែត្រី
សំណួរ៖
នៅក្នុងការពិសោធន៍កាឡូរីម៉ែត្រី ទឹក 50 ក្រាម (c = 4.18 J/g°C) ត្រូវបានកំដៅពី 25°C ដល់ 75°C។ គណនាបរិមាណកំដៅ (q) ដែលត្រូវការ។
ប៉េបាហាសាន៖
បរិមាណកំដៅ (q) ដែលត្រូវការដើម្បីកំដៅទឹកអាចត្រូវបានគណនាដោយប្រើរូបមន្ត៖
\[ q = m \cdot c \cdot \delta T \]
– ម = ម៉ាស់ទឹក = 50 ក្រាម
–c = សមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់ = 4.18 J/g°C
– \(\Delta T = \) ការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាព \( = 75°C – 25°C = 50°C \)
\[ q = 50 \, g x 4.18 \, g x 50°C \]
\[ q = 10450 \, \text{J} \]
ដូច្នេះបរិមាណកំដៅដែលត្រូវការដើម្បីកំដៅទឹក 50 ក្រាមពី 25°C ដល់ 75°C គឺ 10450 J។
Penutup
ការពិភាក្សាអំពីឧទាហរណ៍នៃបញ្ហាខាងលើផ្តល់នូវទិដ្ឋភាពទូទៅលម្អិតអំពីរបៀបដែលគោលគំនិតទែរម៉ូគីមីអាចត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាផ្សេងៗដែលទាក់ទងនឹងប្រតិកម្មគីមី និងការបំលែងថាមពល។ ទែរម៉ូគីមីមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់នៅក្នុងវិស័យផ្សេងៗ រួមទាំងឧស្សាហកម្ម ថាមពល និងការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ ពីព្រោះវាអនុញ្ញាតឱ្យយើងយល់ និងរៀបចំការបំលែងថាមពលដែលកើតឡើងនៅក្នុងប្រតិកម្មគីមី។ ដោយមានការយល់ដឹងល្អអំពីទែរម៉ូគីមី យើងអាចរចនាដំណើរការដែលមានប្រសិទ្ធភាពជាងមុន និងអភិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យាថ្មីៗ និងមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន។
